李安安

（華山國際工程有限公司，陜西西安 710003）

0 引言

現(xiàn)階段我國在工業(yè)廠房建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方面的研究雖然已經(jīng)取得了顯著的成果，但仍存在一定不足，相關(guān)問題尚未得到全面解決，因此需要進(jìn)一步深化對該類施工技術(shù)要點(diǎn)的研究，其不僅與工業(yè)廠房建設(shè)施工效率和質(zhì)量直接相關(guān)，也對未來工業(yè)廠房建設(shè)的發(fā)展起關(guān)鍵作用。

1 工業(yè)廠房建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)概述

在工業(yè)廠房建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)工程中，鋼柱可以單獨(dú)使用，也可與混凝土混合使用。鋼板墻施工包括預(yù)制鋼板和魚尾板連接的構(gòu)件。組合樓板包括壓型鋼板-混凝土樓板和鋼筋梁樓板，壓型鋼板有開口型和封閉型。工業(yè)廠房建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵是材料選擇、施工控制和技術(shù)方案編制，同時對鋼結(jié)構(gòu)工程施工實現(xiàn)全過程的控制。施工技術(shù)方案是影響整體工業(yè)廠房建設(shè)施工的關(guān)鍵，鑒于技術(shù)方案的重要性，在實際工業(yè)廠房建設(shè)項目施工中，為了提高鋼結(jié)構(gòu)施工整體質(zhì)量，必須做好對關(guān)鍵技術(shù)的研究，進(jìn)一步確定施工方案，確保技術(shù)應(yīng)用達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)工程施工標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2 鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)越性

與傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)相比，主要闡述鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。磚混結(jié)構(gòu)往往具有較高的自重，而鋼結(jié)構(gòu)則可以不僅承受較大的壓力，抗拉、抗震性能也很優(yōu)越，同時保持較低的自重，因此在超高層建筑和各種大型建筑中具有優(yōu)先權(quán)。本文重點(diǎn)介紹了大型廠房鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。此外，鋼結(jié)構(gòu)與磚-混凝土結(jié)構(gòu)相比的優(yōu)勢在于構(gòu)造相對方便簡單。更有價值的是鋼結(jié)構(gòu)中所用材料高度工業(yè)化，使得這些材料能夠標(biāo)準(zhǔn)化，流水線生產(chǎn)，效益更高。近年來，我國許多制造企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)加快了鋼鐵材料生產(chǎn)技術(shù)的研究步伐，鋼鐵材料的不足之處日復(fù)一日地得到克服。與此同時，T 形鋼和H 形鋼等許多新型鋼材料也應(yīng)運(yùn)而生。在實際設(shè)計中，工程師根據(jù)實際情況靈活選擇不同類型的鋼材料，效果顯著且效率高[2]。

3 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

3.1 主體結(jié)構(gòu)安裝

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)的高度大多在10m 以上，人工施工受到限制，鋼柱的安裝方式主要采用吊裝。鋼柱自重較大且吊裝對于空間要求較高，因此出于安全和施工要求的考慮，在安裝鋼柱前需要將施工區(qū)域隔離，形成相對獨(dú)立的空間再通過平行吊裝的方式完成鋼柱的安裝。預(yù)埋的螺栓在此過程中存在一定的碰撞風(fēng)險，而這種風(fēng)險導(dǎo)致的最直接后果就是螺栓松動，降低其穩(wěn)定性。因此，需要在螺栓上安裝必要的保護(hù)措施，以避免鋼柱在吊裝過程中對其產(chǎn)生摩擦、碰撞等沖擊，造成結(jié)構(gòu)的損壞。同時，吊裝過程中，需調(diào)整鋼柱的位置與之前設(shè)置的定點(diǎn)高度和位置保持一致，誤差控制在1mm 以內(nèi)。部分鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在該階段的施工缺少對施工秩序的約束，鋼柱的定位以施工人員的操作習(xí)慣為準(zhǔn)，這會在一定程度上提高不同鋼柱位置的差異化程度[3]。

3.2 吊裝施工技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)吊裝工作主要包括平面吊裝和豎向立體吊裝，不同的吊裝方法其吊裝順序也存在差異。在吊裝過程中，需要確定鋼結(jié)構(gòu)的吊裝重心，保障吊裝過程的平衡性。工作人員需要結(jié)合繩索受力情況確定平衡點(diǎn)，要提前確定吊裝結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度等。在平面吊裝過程中，首先需要確定安裝中心核心筒的位置，隨后再吊裝和固定周圍結(jié)構(gòu)。在豎向立體吊裝階段，首先需要吊裝下層框架梁，然后再有序吊裝中層和上層。在吊裝過程中，要同時開展固定和測量工作。針對特殊鋼結(jié)構(gòu)需要利用多樣化的組合方式，同時需要提高連接要求。工作人員根據(jù)要求進(jìn)行拼裝，再根據(jù)建筑實際情況制定科學(xué)的安裝方案，最后有序開展吊裝工作。

3.3 屋架

若鋼結(jié)構(gòu)跨度明顯偏大，此時以四點(diǎn)綁扎的方法較為可行。在上弦節(jié)點(diǎn)處確定最為合適的綁扎位置，此處以屋架重心為基準(zhǔn)，應(yīng)滿足左右對稱的關(guān)系，調(diào)節(jié)吊索位置，與水平線夾角至少為45°。正式起吊作業(yè)時，在起重機(jī)的作用下調(diào)節(jié)屋架中心，使其能夠與吊鉤保持相對準(zhǔn)的狀態(tài)，并適當(dāng)收縮吊鉤，使得屋架脫模。起重機(jī)持續(xù)抬升，屋架保持直立狀態(tài)。施工中，若采取的是懸吊法，完成屋架的起吊作業(yè)后需要控制好高度，應(yīng)置于柱頂上方300mm 處，隨后將其落于柱頂上，使其與安裝準(zhǔn)線處于完全對準(zhǔn)的狀態(tài)。結(jié)束上述施工作業(yè)后，即可采取臨時固定措施，隨后脫鉤。值得注意的是，可使用4 根纜風(fēng)繩，在其作用下兩側(cè)對拉第一榀屋架，并將其與抗風(fēng)柱有效連接。后續(xù)作業(yè)時，臨時固定處理需使用到屋架校正器。經(jīng)緯儀是整個鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)中尤為關(guān)鍵的儀器，在其作用下可精確檢測屋架垂直度，符合質(zhì)量要求后采取電焊處理措施，足夠穩(wěn)定后即可松開吊鉤[4]。

4 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)過程當(dāng)中的施工問題

4.1 廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的問題

鋼結(jié)構(gòu)廠房的規(guī)劃和施工時，規(guī)劃人員首先要認(rèn)真分析研究工廠建設(shè)項目的性質(zhì)，然后考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、施工要求等方面，運(yùn)用相應(yīng)的框架結(jié)構(gòu)和拼接技術(shù)，科學(xué)合理地建設(shè)工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)廠房，因為鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑的施工時間非常短，其中效益很大，因此工作人員應(yīng)仔細(xì)研究資產(chǎn)設(shè)計的平衡和有效性，防止閑置空間的出現(xiàn)，確保施工過程中電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整科學(xué)合理，確保整體施工質(zhì)量的剛度符合相關(guān)要求。

4.2 施工技術(shù)的水平比較低

施工時，沒有相應(yīng)的施工資質(zhì)和施工水平，缺少足夠的資金引進(jìn)專業(yè)技術(shù)人才。這樣在施工的過程缺少專業(yè)的施工技術(shù)人才，建筑工程的技術(shù)含量是比較低的，后續(xù)容易產(chǎn)生各種問題，不能將技術(shù)應(yīng)用到實際的施工中，沒有辦法發(fā)揮現(xiàn)有的技術(shù)人員的水平來提高建筑工程的質(zhì)量，導(dǎo)致工程的質(zhì)量和水平無法得到保障的。另外，施工單位在施工過程中，對相應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用存在方向性錯誤。一方面對于建筑工程的技術(shù)問題格外重視，但是先進(jìn)的技術(shù)并不適用于所有的情況，對現(xiàn)場實際情況的認(rèn)識和管理存在偏差，沒有根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及時調(diào)整相應(yīng)的技術(shù)和管理機(jī)制，導(dǎo)致在現(xiàn)場的施工過程中出現(xiàn)許多問題，如現(xiàn)場管理沒有秩序，甚至出現(xiàn)了混亂的情況，導(dǎo)致建筑工程在施工過程中效率低下，浪費(fèi)了大量不必要的時間，施工工序和施工技術(shù)無法得到更好地應(yīng)用，損害了施工單位的實際利益。

4.3 鋼結(jié)構(gòu)施工的溫度控制

在鋼結(jié)構(gòu)施工中，對周圍工作環(huán)境和空氣溫度的要求非常嚴(yán)格，因此有必要根據(jù)施工條件選擇合適的材料。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工過程中，有必要加強(qiáng)溫度控制，以確保鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的整體安全。當(dāng)溫度超過標(biāo)準(zhǔn)范圍時，有必要停止施工，采取相應(yīng)措施將溫度保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，然后才能進(jìn)行繼續(xù)施工。

4.4 鋼結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性控制

鋼結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性直接關(guān)系到工業(yè)車間的最終施工質(zhì)量，因此工作人員應(yīng)注意嚴(yán)格控制鋼結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性。因此，在設(shè)計大跨度結(jié)構(gòu)時，工作人員應(yīng)協(xié)調(diào)局部穩(wěn)定與整體穩(wěn)定之間的關(guān)系。一般來說，在大跨度結(jié)構(gòu)施工初期，工作人員統(tǒng)一了穩(wěn)定安全系數(shù)，影響了工廠建筑局部穩(wěn)定與整體穩(wěn)定之間內(nèi)部關(guān)系的準(zhǔn)確反映。當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性控制效果尚未達(dá)到理想狀態(tài)[4]。

5 優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)工廠廠房施工設(shè)計的措施與方法

5.1 做好鋼結(jié)構(gòu)布局設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)的空間利用率極高，因此必須確保內(nèi)部布局科學(xué)合理。同時合理的空間分配也能為工廠以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)，提高相關(guān)人員的建設(shè)速度和效率。此外，為了進(jìn)一步確保設(shè)備的整體使用效率，工程師應(yīng)充分分析研究鋼結(jié)構(gòu)的整體應(yīng)力、載荷力、承載力和變形程度，與鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)設(shè)備的具體要求完美結(jié)合，并選擇相應(yīng)的施工原料。鋼結(jié)構(gòu)的實際施工中，可以利用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模型充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)，提高工程施工效率。

5.2 優(yōu)化防火和隔熱設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)建筑在施工過程中受到溫度的嚴(yán)重影響。因此，在工程施工過程中，防火保溫系統(tǒng)必須合理設(shè)計。工人應(yīng)注意鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的消防系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)，確保鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的整體安全穩(wěn)定。通過優(yōu)化和調(diào)整防火保溫系統(tǒng)，可以減少施工過程中火災(zāi)對整個建筑的影響。有關(guān)安全人員必須明確整個廠房的風(fēng)險系數(shù)，并根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的周邊環(huán)境和建筑特點(diǎn)，初步確定整個廠房的防火等級。了解了大量數(shù)據(jù)和現(xiàn)場調(diào)查后，并與相關(guān)信息充分結(jié)合，設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)車間消防系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)。消防系統(tǒng)和隔熱系統(tǒng)設(shè)計時，有關(guān)人員必須確保整體系統(tǒng)內(nèi)容符合相應(yīng)的建筑規(guī)范和具體的防火規(guī)定。根據(jù)風(fēng)險系數(shù)和火災(zāi)等級合理選擇鋼結(jié)構(gòu)件類型，保證建筑材料的整體質(zhì)量，更好地服務(wù)于鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)設(shè)施的建設(shè)[5]。

5.3 做好抗震設(shè)計

抗震設(shè)計是我國工程設(shè)計的硬性要求。由于工廠人口密度大，在緊急情況下避難時可能會出現(xiàn)大規(guī)模的群眾恐慌。因此，在鋼結(jié)構(gòu)廠房規(guī)劃的早期階段，工作人員應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐卣痤l率、工程施工抗震性能和鋼結(jié)構(gòu)剛度分析，通過整體均衡設(shè)計，為今后抗震設(shè)計奠定基礎(chǔ)。此外，鋼結(jié)構(gòu)施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制塑性，可以采取相應(yīng)措施，減少地震災(zāi)害對結(jié)構(gòu)的影響，不斷提高鋼結(jié)構(gòu)工廠應(yīng)用性能。

5.4 使用先進(jìn)的施工技術(shù)

先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和施工技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)的制造。建筑的發(fā)展離不開先進(jìn)的建筑技術(shù)，能保證建筑的安全順利完成。先進(jìn)的施工技術(shù)會削弱鋼結(jié)構(gòu)材料的缺陷。常溫下鋼的臨界濕度一般為60%～70%，而鋼的腐蝕多為電化學(xué)腐蝕，鋼結(jié)構(gòu)材料由于受到空氣中水分、氧氣、鹽或其他污染物的影響而腐蝕。因此，有必要充分考慮鋼結(jié)構(gòu)周圍的環(huán)境條件、維護(hù)條件、施工條件、成本等方面，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)表面涂裝前的銹蝕等級和涂裝等級》和《鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的要求，準(zhǔn)確選擇鋼結(jié)構(gòu)涂裝材料，并利用先進(jìn)可靠的施工技術(shù)有效保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)材料，而不會損壞材料表面的涂層[6]。

5.5 保障鋼材質(zhì)量

鋼材質(zhì)量不僅關(guān)系鋼結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量，還關(guān)系整體施工的安全性，因此施工單位應(yīng)確保鋼材質(zhì)量和鋼結(jié)構(gòu)制作質(zhì)量等。施工單位需要合理選擇高質(zhì)量的鋼材，保障選擇的鋼材符合質(zhì)量要求。在制作鋼結(jié)構(gòu)的過程中，需要合理選擇加工技術(shù)，以全面滿足施工要求。在焊接各個構(gòu)件的過程中，需要根據(jù)焊接要求合理選擇焊接工藝。由于一些部位無法利用機(jī)器焊接方式，因此需要安排專業(yè)焊接人員焊接關(guān)鍵部位。在安裝鋼結(jié)構(gòu)的過程中需要開展全面檢查工作，要求施工方及時解決發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題。

5.6 鋼結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)

為了保證車間的工作空間，防止零件變形，保證鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定，有必要整體提高鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。鋼結(jié)構(gòu)支撐體系的設(shè)計和布置，需要認(rèn)真結(jié)合車間的外部要求和內(nèi)部要求，保證各部分的穩(wěn)定性，將鋼結(jié)構(gòu)劃分為合理的溫度區(qū)檢測段，以避免因溫度區(qū)過長而造成的不均勻加熱。

5.7 盡早發(fā)現(xiàn)問題，多方聯(lián)合共同治理

結(jié)合工業(yè)廠房建設(shè)應(yīng)用的安全性要求，在工業(yè)廠房使用的過程中需要嚴(yán)格按照有關(guān)法律進(jìn)行管理，各級政府部門要在工作中增強(qiáng)自己的責(zé)任感和使命感，密切配合強(qiáng)化對工業(yè)園區(qū)消防安全工作的領(lǐng)導(dǎo)[7]。

5.8 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的測量施工管理

在進(jìn)行工業(yè)廠房施工之前，應(yīng)該做好相關(guān)的測量施工管理的工作，技術(shù)人員應(yīng)該校對好相關(guān)的測量儀器，比如水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等，減少因為儀器出現(xiàn)問題而對施工工作帶來的麻煩，并且要同業(yè)主、監(jiān)理等項目的管理人員對現(xiàn)場測量的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，進(jìn)行相關(guān)復(fù)測工作，在進(jìn)行基礎(chǔ)的復(fù)測工作之前，應(yīng)該按照設(shè)計圖紙對基礎(chǔ)進(jìn)行檢驗，并觀察基礎(chǔ)是否有出現(xiàn)偏軸的情況，其中軸距的尺寸是否和圖紙上一樣。并且還要對地腳錨栓基礎(chǔ)的軸線、標(biāo)高等進(jìn)行驗收，檢查其是否出現(xiàn)了破損的現(xiàn)象，在整個復(fù)測的工作中，一定要做好驗收記錄，在發(fā)現(xiàn)問題時要向監(jiān)理及時匯報，與工程的全部負(fù)責(zé)人進(jìn)行分析提出相應(yīng)的整改措施。對鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的測量施工進(jìn)行一定的管理，能夠為整個施工的過程打下良好的基礎(chǔ)，從而讓后續(xù)的施工工作能更加順利的進(jìn)行，也能讓相關(guān)的施工管理人員在管理的過程中不斷增加自己的管理經(jīng)驗，提高自身的管理能力[8]。

6 結(jié)語

我國工業(yè)廠房建設(shè)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)施工技術(shù)存在較大的安全隱患，已無法滿足實際需求。鋼結(jié)構(gòu)安裝時間比較短，可以在施工現(xiàn)場直接安裝，整體施工周期較短。與混凝土施工相比，鋼結(jié)構(gòu)施工具有更高的抗側(cè)彎強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，因此在關(guān)鍵部位利用鋼結(jié)構(gòu)有利于優(yōu)化建筑性能。此外，鋼結(jié)構(gòu)施工材料可以循環(huán)再利用，利用鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)施工技術(shù)有利于保護(hù)環(huán)境。